CN114649627B - 蓄电模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及蓄电模块及其制造方法。蓄电模块(1)具有：在层叠方向上层叠有多个蓄电单元(100)的层叠体；具有底面部(400A)并载置于多个蓄电单元(100)的层叠体上的树脂板(400)；载置于树脂板(400)的底面部(400A)上并具有与多个蓄电单元(100)电连接的电路的柔性印刷基板(510)；固定于柔性印刷基板(510)的电路用的连接器(600)；以及支承柔性印刷基板(510)和连接器(600)，并以在树脂板(400)的底面部(400A)的延伸方向上被定位的状态固定于树脂板(400)的基板(800)。

Description

蓄电模块及其制造方法
技术领域
本技术涉及蓄电模块及其制造方法。
背景技术
以往，已知有使用柔性印刷基板的蓄电装置用的配线模块。例如，在日本特开2013-93307号公报(专利文献1)中公开了通过柔性印刷基板形成集合导电线路的电池用配线模块。
在专利文献1所记载的配线模块中，重要的是高精度地进行柔性印刷基板的定位以及与设备侧连接器嵌合的电线侧连接器的定位。但是，从这样的观点出发，以往的配线模块未必具备足够的结构。
发明内容
本技术的目的在于提供一种柔性印刷基板以及与柔性印刷基板连接的连接器被高精度地定位的蓄电模块。
本技术涉及的蓄电模块具备：层叠体，所述层叠体在层叠方向上层叠有多个蓄电单元；树脂板，所述树脂板具有底面部，并载置于多个蓄电单元的层叠体上；柔性印刷基板，所述柔性印刷基板载置于树脂板的底面部上，并具有与多个蓄电单元电连接的电路；电路用的连接器，所述连接器固定于柔性印刷基板；以及基板，所述基板支承柔性印刷基板和连接器，并以在树脂板的底面部的延伸方向上被定位的状态固定于树脂板。
本技术涉及的蓄电模块的制造方法具备：在层叠方向上层叠多个蓄电单元而形成层叠体的工序；将具有底面部的树脂板载置于多个蓄电单元的层叠体上的工序；以及将包括具有电路的柔性印刷基板在内的配线部件载置于树脂板的底面部上的工序。将配线部件载置于树脂板的底面部上的工序包括：将电路用的连接器固定于柔性印刷基板；将基板组装于柔性印刷基板及连接器；以及以在底面部的延伸方向上定位的状态将基板固定于树脂板。
本发明的上述以及其他目的、特征、方面以及优点将从与附图相关联地理解的与本发明相关的接下来的详细说明变得明了。
附图说明
图1是表示电池组的基本结构的图。
图2是表示图1所示的电池组中的电池单元以及端板的图。
图3是表示图1所示的电池组中的电池单元的图。
图4是表示在电池组上设置有配线模块的状态的立体图。
图5是载置于电池组上的配线模块的示意性俯视图。
图6是覆盖配线模块的罩部件的示意性俯视图。
图7是配线模块中的连接器附近的剖视图。
图8是配线模块中的连接器附近的立体图。
图9是表示设置于配线模块的板部件的凸部附近的立体图。
图10是表示在配线模块安装有罩部件的状态的剖视图(图9所示的凸部附近)。
图11是变形例的凸部附近的剖视图。
图12是另一变形例的凸部附近的剖视图。
具体实施方式
以下，对本技术的实施方式进行说明。需要说明的是，对相同或相当的部分标注相同的附图标记，有时不重复其说明。
需要说明的是，在以下说明的实施方式中，在提及个数、量等的情况下，除了特别记载的情况之外，本技术的范围不一定限定于该个数、量等。另外，在以下的实施方式中，各个构成要素除了特别记载的情况之外，对于本技术而言不一定是必须的。
需要说明的是，在本说明书中，“具备(comprise)”以及“包括(include)”、“具有(have)”的记载为开放式。即，在包括某个结构的情况下，可以包括该结构以外的其他结构，也可以不包括。另外，本技术并不限定于必须实现在本实施方式中提及的所有作用效果的技术。
在本说明书中，“电池”并不限定于锂离子电池，可以包括镍氢电池等其他电池。在本说明书中，“电极”可以统称正极以及负极。另外，“电极板”可以统称正极板以及负极板。
在本说明书中，“蓄电单元”或“蓄电模块”并不限定于电池单元或电池模块，可以包括电容器单元或电容器模块。
图1是表示电池组1的基本结构的图。图2是表示电池组1所包含的电池单元100和端板200的图。
如图1、图2所示，作为“蓄电模块”的一例的电池组1具备电池单元100、端板200以及约束部件300。
多个电池单元100以沿Y轴方向(排列方向)排列的方式设置。由此，形成电池单元100的层叠体。电池单元100包括电极端子110。在多个电池单元100之间夹设有未图示的分隔件。被两个端板200夹持的多个电池单元100被端板200按压，在两个端板200之间被约束。
端板200在Y轴方向上配置在电池组1的两端。端板200固定于收纳电池组1的壳体等基台。在端板200的X轴方向的两端形成有台阶部210。
约束部件300将两个端板200相互连接。约束部件300安装于在两个端板200分别形成的台阶部210。
在使Y轴方向的压缩力作用于多个电池单元100以及端板200的层叠体的状态下，使约束部件300与端板200卡合，之后释放压缩力，由此拉伸力作用于连接两个端板200的约束部件300。作为其反作用，约束部件300将两个端板200向相互接近的方向按压。
约束部件300包括第一部件310和第二部件320。第一部件310和第二部件320例如通过对接焊接而相互结合。第二部件320被折返而形成的前端面从Y轴方向与端板200的台阶部210抵接。
图3是表示电池组1中的电池单元100的图。如图3所示，电池单元100包括电极端子110、框体120以及气体排出阀130。
电极端子110包括正极端子111和负极端子112。电极端子110形成在框体120上。框体120形成为大致长方体形状。在框体120中收容有未图示的电极体和电解液。气体排出阀130在框体120内的压力成为规定值以上时断裂。由此，框体120内的气体向框体120外排出。
图4是表示在电池组1上设置有配线模块的状态的立体图。如图4所示，在电池组1上载置有板部件400，在板部件400上设置有配线部件500。配线部件500能够经由连接器600与外部设备电连接。在板部件400上，以覆盖配线部件500的方式设置有罩部件700。
图5是载置于电池组1上的配线模块的示意性俯视图。如图5所示，配线模块包括板部件400、配线部件500以及连接器600。
板部件400(汇流条板)是具有绝缘性以及耐热性的树脂板。板部件400具有底面部400A和以从底面部400A向Z轴方向立起的方式形成的侧面部400B。
板部件400包括壁部410、开口420、430以及突起440、450。
壁部410以从板部件400的底面部400A向Z轴方向立起的方式形成。壁部410包括形成在X轴方向的中心侧的第一壁部411和在X轴方向的外侧与第一壁部411平行地设置的第二壁部412。第一壁部411以及第二壁部412分别以沿Y轴方向断续地延伸的方式形成。
第一壁部411以及第二壁部412可以起到防护壁的作用，该防护壁确保将从电池单元100的框体120排出的气体向电池组外排出的通路，并且防止在板部件400内产生的火花直接暴露在外部。
开口420位于电池单元100的气体排出阀130的上部。开口430位于电池单元100的电极端子110的上部。
突起440(凸部)在连接器600的附近贯通配线部件500。由此，进行连接器600的定位。
突起450从靠近连接器600的一侧起包括第一突起451、第二突起452以及第三突起453。第一突起451、第二突起452以及第三突起453以在Y轴方向上排列的方式形成。第一突起451、第二突起452以及第三突起453分别贯通配线部件500。突起450的数量能够任意变更。
配线部件500包括柔性印刷基板510、位移吸收部520、汇流条接合部530以及长孔540。
柔性印刷基板510是在由具有绝缘性的基膜和导电性金属箔构成的基材上形成有电路的基板。基膜例如由聚酰亚胺等构成。导电性金属箔例如由铜箔等构成。柔性印刷基板510具有柔软性，并具有在变形的情况下也维持其电气特性的特性。
位移吸收部520将柔性印刷基板510的一部分形成为大致U字形，容易变形。位移吸收部520与汇流条接合部530连接。汇流条接合部530与将多个电池单元100的电极端子110连结的汇流条100A接合。由此，设置于柔性印刷基板510的电路与电池组1电连接。通过位移吸收部520，能够吸收汇流条接合部530的位移(X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向)。
长孔540从靠近连接器600的一侧起包括第一长孔541、第二长孔542以及第三长孔543。第一长孔541、第二长孔542以及第三长孔543以在Y轴方向上排列的方式形成。长孔540的数量能够任意变更。
在第一长孔541中插通第一突起451。在第二长孔542中插通第二突起452。在第三长孔543中插通第三突起453。第二长孔542在Y轴方向上比第一长孔541长，第三长孔543在Y轴方向上比第二长孔542长。即，随着远离连接器600，长孔540的Y轴方向的长度变长。由此，容易进行将配线部件500以及连接器600载置于板部件400上时的定位。
连接器600固定于柔性印刷基板510。能够经由连接器600将柔性印刷基板510内的电路与外部的电气设备电连接。
图6是覆盖图5所示的配线模块的罩部件700(汇流条罩)的示意性俯视图。罩部件700以覆盖柔性印刷基板510的方式设置在板部件400上。
如图6所示，罩部件700包括主体710和筒状突起720。筒状突起720朝向板部件400上的柔性印刷基板510突出。
图7是配线模块中的连接器600附近的剖视图。如图7所示，设置有对柔性印刷基板510以及连接器600进行支承的基板800。基板800固定于板部件400。基板800例如由玻璃环氧树脂等构成。基板800由比柔性印刷基板510硬质的材料构成。
板部件400的突起440贯通基板800的孔部800A和柔性印刷基板510的孔部500A。即，通过板部件400的突起440和基板800的孔部800A，板部件400与基板800相互卡合。由此，能够进行基板800以及配线部件500相对于板部件400的定位。
另外，在位于突起440的根部的板部件400形成有环形的槽部460。槽部460具有曲线状的轮廓。由此，能够缓和槽部460周边的应力集中。
在通过树脂成形在板部件400上形成突起440的情况下，为了制造的方便，在突起440的根部需要曲线形状(R形状)的部分。假设不形成槽部460而设置曲线形状(R形状)，则突起440的根部的直径变大，因此，必须稍微增大柔性印刷基板510的孔部500A以及基板800的孔部800A。当柔性印刷基板510的孔部500A被扩大时，在柔性印刷基板510中能够形成电路的面积缩小。另外，当基板800的孔部800A被扩大时，连接器600经由基板800的定位精度降低。
与此相对，根据本实施方式的结构，通过将具有曲线状的轮廓的槽部460形成在位于突起440的根部的板部件400的底面部400A上，从而能够缓和槽部460周边的应力集中，并且抑制柔性印刷基板510的孔部500A以及基板800的孔部800A扩大。其结果是，能够抑制柔性印刷基板510中的能够形成电路的面积的缩小、以及连接器600经由基板800的定位精度的降低。其结果是，作为模块整体而实现小型化，并且能够得到连接器600的定位精度高的蓄电模块。
图8是配线模块中的连接器600附近的立体图。如图8所示，正圆形的突起440贯通基板800以及柔性印刷基板510，由此进行配线部件500的定位。另外，基板800与板部件400的内壁部400C抵接，通过该抵接，也进行基板800的定位。
另外，板部件400具有爪部400D(约束部)，通过爪部400D与连接器600卡合，连接器600在Z轴方向上也被约束。
这样，在本实施方式的结构中，通过进行比柔性印刷基板510硬的基板800以及连接器600的定位来进行配线部件500的定位。另外，基板800不是设置在整个柔性印刷基板510，而是仅设置在连接器600的附近。将比柔性印刷基板510硬且仅设置在连接器600的附近的基板800设置在板部件400上时的处理容易。因此，根据本实施方式的结构，能够容易且准确地进行配线部件的定位。
图9是表示板部件400的突起440附近的立体图。如图9所示，槽部460以整周包围突起440的根部的方式形成为环形。
图10是在配线模块安装有罩部件700时的突起440附近的剖视图。如图10所示，罩部件700的筒状突起720与柔性印刷基板510抵接。由此，配线部件500以及基板800被按压并固定于板部件400。此时，板部件400的突起440收纳在筒状突起720的内周。另外，筒状突起720的抵接面720A位于比突起440的根部的槽部460靠外周侧的位置。
柔性印刷基板510内的电路设置在比筒状突起720的抵接面720A靠外周侧的位置。因此，能够抑制因筒状突起720抵接而损伤柔性印刷基板510内的电路。在柔性印刷基板510内的电路到达比筒状突起720的抵接面720A靠内周侧的位置的情况下，也可以在筒状突起720的前端的一部分设置切口来抑制电路的损伤。
图11是变形例的突起440附近的剖视图。在图11所示的例子中，在突起440的前端形成有铆接部440A。铆接部440A例如通过热铆接而形成。通过铆接部440A将柔性印刷基板510固定于板部件400。在图11的例子中，不一定需要罩部件700的筒状突起720。
图12是另一变形例的突起440附近的剖视图。在图12所示的例子中，在突起440的外周部设置有固定部件440B。固定部件440B将柔性印刷基板510固定于板部件400。在图12的例子中，也不一定需要罩部件700的筒状突起720。
对本发明的实施方式进行了说明，但本次公开的实施方式应被理解为在所有方面都是例示而不是限制性的。本发明的范围由权利要求书示出，意在包括与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。

Claims (8)

1.一种蓄电模块，其中，所述蓄电模块具备：
层叠体，所述层叠体在层叠方向上层叠有多个蓄电单元；
树脂板，所述树脂板具有底面部，并载置于所述多个蓄电单元的所述层叠体上；
柔性印刷基板，所述柔性印刷基板载置于所述树脂板的所述底面部上，并具有与所述多个蓄电单元电连接的电路；
所述电路用的连接器，所述连接器固定于所述柔性印刷基板；以及
基板，所述基板支承所述柔性印刷基板和所述连接器，并以在所述树脂板的所述底面部的延伸方向上被定位的状态固定于所述树脂板，
所述树脂板具有第一突起及第二突起，所述第一突起及第二突起分别从所述底面部立起，并以在所述多个蓄电单元的所述层叠方向上排列的方式设置，
所述柔性印刷基板具有供所述第一突起及所述第二突起分别贯通的第一孔部及第二孔部，
所述第二突起及所述第二孔部设置在比所述第一突起及所述第一孔部分别远离所述连接器的位置，
沿着所述层叠方向的所述第二孔部的孔径比沿着所述层叠方向的所述第一孔部的孔径大。
2.如权利要求1所述的蓄电模块，其中，
所述蓄电模块还具备使所述树脂板与所述基板相互卡合的卡合部。
3.如权利要求2所述的蓄电模块，其中，
所述树脂板具有突起，所述基板具有孔部，由所述突起和所述孔部形成所述卡合部。
4.如权利要求1～3中任一项所述的蓄电模块，其中，
所述树脂板包括约束部，所述约束部沿着与所述底面部的所述延伸方向正交的方向对所述连接器进行约束。
5.一种蓄电模块的制造方法，其中，所述蓄电模块的制造方法具备：
在层叠方向上层叠多个蓄电单元而形成层叠体的工序；
将具有底面部的树脂板载置于所述多个蓄电单元的所述层叠体上的工序；以及
将包括具有电路的柔性印刷基板在内的配线部件载置于所述树脂板的所述底面部上的工序，
将所述配线部件载置于所述树脂板的所述底面部上的工序包括：
将所述电路用的连接器固定于所述柔性印刷基板；
将基板组装于所述柔性印刷基板及所述连接器；以及
以在所述底面部的延伸方向上定位的状态将所述基板固定于所述树脂板，
将从所述树脂板的所述底面部立起的第一突起插通于所述柔性印刷基板的第一孔部，在比所述第一突起远离所述连接器的位置将从所述树脂板的所述底面部立起的第二突起插通于所述柔性印刷基板的第二孔部，
沿着所述层叠方向的所述第二孔部的孔径比沿着所述层叠方向的所述第一孔部的孔径大。
6.如权利要求5所述的蓄电模块的制造方法，其中，
通过使所述树脂板与所述基板相互卡合，从而进行所述底面部的所述延伸方向上的定位。
7.如权利要求6所述的蓄电模块的制造方法，其中，
通过使形成于所述树脂板的突起与形成于所述基板的孔部卡合，从而进行所述底面部的所述延伸方向上的定位。
8.如权利要求5～7中任一项所述的蓄电模块的制造方法，其中，
所述蓄电模块的制造方法还具备沿着与所述底面部的所述延伸方向正交的方向使所述连接器约束于所述树脂板的工序。
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